KINEMATIK: SEJARAH, PRINSIP, FORMULA, LATIHAN - FIZIKAL - 2026

The kinematik adalah (lebih khusus mekanik klasik) Kawasan fizik yang mengambil berat untuk mengkaji pergerakan badan tanpa mengambil kira sebab-sebab itu. Ia memfokuskan pada mengkaji lintasan badan dari masa ke masa melalui penggunaan magnitud seperti anjakan, halaju, dan pecutan.

Beberapa masalah yang diliputi oleh kinematik adalah kelajuan perjalanan kereta api, waktu yang diperlukan bas untuk sampai ke destinasinya, percepatan yang diperlukan oleh kapal terbang pada saat lepas landas untuk mencapai kelajuan yang diperlukan untuk berlepas, antara lain.

Untuk melakukan ini, kinematik menggunakan sistem koordinat yang membolehkan lintasan diterangkan. Sistem koordinat spasial ini disebut sistem rujukan. Cabang fizik yang berkaitan dengan kajian pergerakan dengan mengambil kira penyebabnya (kekuatan), adalah dinamika.

Sejarah

Secara etimologi, kata kinematik berasal dari istilah Yunani κινηματικος (kynēmatikos), yang bermaksud pergerakan atau perpindahan. Tidak menghairankan, catatan pertama kajian mengenai pergerakan sesuai dengan ahli falsafah dan ahli astronomi Yunani.

Namun, baru abad keempat belas ketika konsep pertama mengenai kinematik muncul, yang berada dalam doktrin intensiti bentuk atau teori pengiraan (calcules). Perkembangan ini dibuat oleh saintis William Heytesbury, Richard Swineshead, dan Nicolas Oresme.

Kemudian, sekitar tahun 1604, Galileo Galilei melakukan kajiannya mengenai pergerakan jatuhan badan yang bebas, dan bola pada bidang miring.

Antara lain, Galileo berminat untuk memahami bagaimana planet dan peluru meriam bergerak.

Sumbangan Pierre Varignon

Permulaan kinematik moden dianggap telah berlaku dengan persembahan Pierre Varignon pada bulan Januari 1700 di Royal Academy of Sciences di Paris.

Dalam pembentangan ini, dia memberikan definisi konsep percepatan dan menunjukkan bagaimana ia dapat disimpulkan dari kecepatan sesaat, dengan hanya menggunakan kalkulus pembezaan.

Secara khusus, istilah kinematik diciptakan oleh André-Marie Ampère, yang menentukan isi kandungan kinematik dan memasukkannya ke dalam bidang mekanik.

Akhirnya, dengan pengembangan oleh Albert Einstein dari Teori Relativiti Khas, tempoh baru bermula; Inilah yang dikenali sebagai kinematik relativistik, di mana ruang dan masa tidak lagi mempunyai watak mutlak.

Apa yang awak belajar?

Kinematik memberi tumpuan kepada kajian pergerakan badan tanpa perlu menganalisis penyebabnya. Untuk ini dia menggunakan pergerakan titik material, sebagai gambaran ideal tubuh dalam gerakan.

Permulaan

Pergerakan badan dikaji dari sudut pandangan pemerhati (dalaman atau luaran) dalam kerangka sistem rujukan. Oleh itu, kinematik secara matematik menyatakan bagaimana tubuh bergerak dari variasi koordinat kedudukan badan dengan masa.

Dengan cara ini, fungsi yang memungkinkan untuk mengekspresikan lintasan tubuh tidak hanya bergantung pada waktu, tetapi juga bergantung pada kecepatan dan percepatan.

Dalam ruang mekanik klasik dianggap sebagai ruang mutlak. Oleh itu, ia adalah ruang yang bebas dari badan material dan perpindahannya. Begitu juga, ia menganggap bahawa semua undang-undang fizikal dipenuhi di mana-mana kawasan ruang.

Dengan cara yang sama, mekanik klasik menganggap bahawa masa adalah waktu mutlak yang berlalu dengan cara yang sama di mana-mana kawasan ruang, tanpa mengira pergerakan badan dan fenomena fizikal yang mungkin berlaku.

Formula dan persamaan

Kepantasan

Kelajuan adalah besarnya yang membolehkan kita mengaitkan ruang yang dilalui dan masa yang digunakan untuk mengembara. Kecepatan dapat diperoleh dengan memperoleh kedudukan yang berkaitan dengan masa.

v = ds / dt

Dalam formula ini s mewakili kedudukan badan, v adalah halaju badan dan t adalah masa.

Pecutan

Pecutan adalah besarnya yang memungkinkan untuk mengaitkan variasi kelajuan dengan masa. Pecutan dapat diperoleh dengan memperoleh kecepatan sehubungan dengan masa.

a = dv / dt

Dalam persamaan ini a mewakili pecutan badan yang bergerak.

Pergerakan garis seragam

Seperti namanya, ia adalah gerakan di mana pergerakan itu berlaku dalam garis lurus. Oleh kerana ia seragam, ia adalah gerakan di mana halaju tetap dan di mana, oleh itu, pecutan adalah sifar. Persamaan pergerakan segi empat tepat seragam adalah:

s = s ₀ + v / t

Dalam formula ini s ₀ mewakili kedudukan awal.

Pergerakan segiempat tepat yang dipercepatkan

Sekali lagi, ia adalah gerakan di mana pergerakan itu berlaku dalam garis lurus. Oleh kerana ia dipercepat secara seragam, itu adalah gerakan di mana kecepatannya tidak tetap, kerana ia berubah sebagai akibat dari pecutan. Persamaan pergerakan segiempat tepat yang dipercepat adalah seperti berikut:

v = v ₀ + a ∙ t

s = s ₀ + v ₀ ∙ t + 0,5 ∙ pada ²

Dalam v _{0 ini} adalah halaju awal dan pecutan.

Latihan diselesaikan

Persamaan gerakan badan dinyatakan dengan ungkapan berikut: s (t) = 10t + t ² . Tentukan:

a) Jenis pergerakan.

Ini adalah gerakan dipercepat secara seragam, kerana ia mempunyai pecutan tetap 2 m / s ² .

v = ds / dt = 2t

a = dv / dt = 2 m / s ²

b) Kedudukan 5 saat selepas memulakan pergerakan.

s (5) = 10 ∙ 5 + 5 ² = 75 m

c) Kelajuan ketika 10 saat telah berlalu sejak pergerakan bermula.

v = ds / dt = 2t

v (10) = 20 m / s

d) Masa yang diperlukan untuk mencapai kelajuan 40 m / s.

v = 2t

40 = 2 t

t = 40/2 = 20 s

Rujukan

1. Resnik, Halliday & Krane (2002). Jilid Fizik 1. Cecsa.
2. Thomas Wallace Wright (1896). Elemen Mekanik Termasuk Kinematik, Kinetik dan Statik. E dan FN Spon.
3. PP Teodorescu (2007). Kinematik. Sistem Mekanikal, Model Klasik: Mekanik Zarah. Pemecut.
4. Kinematik. (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 28 April 2018, dari es.wikipedia.org.
5. Kinematik. (nd). Di Wikipedia. Diakses pada 28 April 2018, dari en.wikipedia.org.